上海、江陰等地非接觸CPU卡公交應(yīng)用升級項目

　　近年來，非接觸式IC卡憑借其快速、便捷的特性已廣泛應(yīng)用于公交領(lǐng)域。同時公交業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展又對非接觸式 IC卡提出了許多新的需求：交易的可靠性和安全性要提高，業(yè)務(wù)的類型和模式要增加，各城市要互通。所有的新需求給IC卡芯片供應(yīng)商、芯片軟件開發(fā)商以及系統(tǒng)集成商帶來了壓力，也帶來了新機遇。目前城市公交卡市場規(guī)?？捎^：全國超過140座城市已發(fā)行城市公交卡，累計發(fā)卡總量超1.4億張。其中90%以上的城市使用Mifare1算法的非接觸式邏輯加密卡。 

　　城市公交卡應(yīng)用已拓展至城市生活的各個領(lǐng)域，包括公交、地鐵、出租車、輪渡、高速公路，并將擴展到賣場、超市、便利店消費。未來，根據(jù)各城市需求，還可應(yīng)用在門禁、停車場、小區(qū)管理、水、氣、熱、電公用事業(yè)繳費等相關(guān)領(lǐng)域。但現(xiàn)有的Mifare1算法的非接觸式邏輯加密公交卡也存在不少問題：容量不大于4k Bytes，且存儲結(jié)構(gòu)固定，采用的是簡單的流加密算法，在交易過程中，數(shù)據(jù)也是由機具進(jìn)行維護(hù)，交易可靠性較低。 

　　2008年3月，荷蘭奈梅亨Raboud大學(xué)（NRU）F.D.Garcia領(lǐng)導(dǎo)的研究小組還原出CRYPTO1算法和認(rèn)證方法，并發(fā)現(xiàn)了Mifare1系統(tǒng)的安全漏洞：攻擊者可恢復(fù)線性移位寄存器的內(nèi)部狀態(tài)和之前狀態(tài)，并轉(zhuǎn)化過濾器功能，最后獲得對私鑰的訪問。這一研究結(jié)果證明Mifare1卡確實存在極大的安全隱患，攻擊者能輕易的采錄正常交易過程數(shù)據(jù)，并可在小于1秒的時間內(nèi)破解密鑰?？▋?nèi)資金安全岌岌可危。 

　　如何解決Mifare1卡的安全性問題？非接觸式CPU卡成為最佳的選擇。非接觸式CPU卡較Mifare1卡有明顯的安全性優(yōu)勢，具有防竊聽、防篡改、防偽造、防抵賴的能力： 

　　防竊聽是指——可通過分組對稱密碼算法對報文進(jìn)行加密傳輸，防止攻擊者獲取交易數(shù)據(jù)；防篡改是指——數(shù)據(jù)通訊經(jīng)MAC加密驗證，能保證通信數(shù)據(jù)完整性； 
　　防偽造是指——采用了不可更改的唯一序列號和安全認(rèn)證碼防止卡片偽造，同時通過一次一密和一卡多密的方式來防止交易數(shù)據(jù)流被重放。 
　　防抵賴是指——CPU卡自動生成TAC交易驗證碼，防止交易抵賴。 

　　在交易可靠性方面，非接觸式CPU卡也明顯優(yōu)于Mifare1卡。以《建設(shè)事業(yè)集成電路IC卡應(yīng)用技術(shù)》規(guī)范定義的典型消費交易流程為例進(jìn)行統(tǒng)計， Mifare 1卡的消費流程包括了9次讀卡和7次寫卡操作，總共進(jìn)行了16次卡機交互；而同樣進(jìn)行一次《建設(shè)事業(yè)CPU卡COS技術(shù)要求》定義的電子錢包消費流程，卡機只需進(jìn)行4次交互，僅為邏輯卡的25%。減少了交互的次數(shù)，又得益于COS的交易防插拔能力，非接觸式CPU卡的交易數(shù)據(jù)可靠性得到了顯著提高。 

　　不僅能提供可靠的交易安全性保障，非接觸式CPU卡還具有容量大、卡片結(jié)構(gòu)靈活、多應(yīng)用獨立等諸多非接觸式邏輯加密卡無法比擬的優(yōu)勢。基于出色的電子錢包保護(hù)和交易能力，非接觸式CPU卡能有效減少用戶和卡公司的損失，并大大縮短了行業(yè)新應(yīng)用的開發(fā)周期，降低新業(yè)務(wù)探索風(fēng)險。在為用戶帶來了更便捷享受的同時，非接觸式CPU卡也為各城市一卡通公司提供了更為廣泛的業(yè)務(wù)平臺。 

　　根據(jù)各城市的實際情況，一卡通公司可在兩種非接觸式CPU卡應(yīng)用方案中進(jìn)行選擇：對于還未開展公交IC卡業(yè)務(wù)的地市，或者雖已開展公交IC卡業(yè)務(wù)，但能在短時間內(nèi)完成所有機具升級改造的地市，可以直接選擇標(biāo)準(zhǔn)的非接觸式CPU卡應(yīng)用方案。該方案能為業(yè)主降低成本，縮短開發(fā)周期，更便捷的享受非接觸式CPU卡帶來的優(yōu)勢。 

　　而對于已經(jīng)使用邏輯加密卡，并需要較長升級過渡期的城市，則可以采用帶有邏輯接口的非接觸式CPU卡來完成公交IC卡系統(tǒng)的平滑過渡。這種非接觸式CPU卡具有邏輯和CPU兩個交易接口，由COS自動維護(hù)CPU錢包和邏輯錢包的金額同步。在過渡期內(nèi)，經(jīng)過改造的機具能夠通過CPU接口進(jìn)行充值和消費交易，而未經(jīng)改造的機具則仍然可以通過邏輯接口進(jìn)行消費，在升級完成后，又可通過各業(yè)務(wù)終端輕松關(guān)閉邏輯交易接口，使這些卡片成為標(biāo)準(zhǔn)的非接觸式CPU卡。這種改造方案充分考慮到系統(tǒng)升級的長期性和復(fù)雜性，能夠大大降低一卡通公司進(jìn)行系統(tǒng)改造的成本和難度。 

　　上海華虹集成電路有限責(zé)任公司的非接觸式CPU卡芯片SHC1108系列包括了標(biāo)準(zhǔn)非接觸式CPU卡和帶邏輯接口非接觸式CPU卡芯片兩大類。芯片采用多種高安全保護(hù)技術(shù)，包括32位真隨機數(shù)發(fā)生器、大場強檢測保護(hù)、存儲區(qū)加密保護(hù)等電路，同時支持國產(chǎn)自主加密算法及分組對稱密碼算法。上海華虹集成電路有限責(zé)任公司可為客戶提供軟掩膜卡、仿真器、軟件開發(fā)包及全面的技術(shù)支持，并可提供基于非接觸式CPU卡芯片的完整解決方案。目前，SHC1108非接觸式CPU卡芯片已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)各大城市的公交系統(tǒng)中，其可靠性、安全性、快捷性取得了用戶的一致認(rèn)可。 

該應(yīng)用案例的亮點： 

完整靈活的解決方案 

　　根據(jù)各城市的實際情況，上海華虹集成電路有限責(zé)任公司提供兩種非接觸式CPU卡應(yīng)用方案：1）對于還未開展公交IC卡業(yè)務(wù)的地市，或者雖已開展公交IC卡業(yè)務(wù)，但能在短時間內(nèi)完成所有機具升級改造的地市，可以直接選擇標(biāo)準(zhǔn)的非接觸式CPU卡應(yīng)用方案。該方案能為業(yè)主降低成本，縮短開發(fā)周期，更便捷的享受非接觸式CPU卡帶來的優(yōu)勢。 
2）而對于已經(jīng)使用邏輯加密卡，并需要較長升級過渡期的城市，則可以采用帶有邏輯接口的非接觸式CPU卡來完成公交IC卡系統(tǒng)的平滑過渡。 

產(chǎn)品選擇的多樣性 

　　上海華虹集成電路有限責(zé)任公司的非接觸式CPU卡芯片SHC1108系列包括了標(biāo)準(zhǔn)非接觸式CPU卡和帶邏輯接口非接觸式CPU卡芯片兩大類，可配套華虹解決方案靈活選擇，滿足客戶不同的需求。 

成熟的公交項目經(jīng)驗 

　　早在1999年，上海公交卡項目采用了上海華虹集成電路有限責(zé)任公司開發(fā)的中國第一枚自主知識產(chǎn)權(quán)的非接觸式IC卡芯片，該項目是世界上門類最齊全的“一卡通”，也是全球規(guī)模最大的AFC項目。2002年，無錫正式開通公交非接觸式IC卡收費運營系統(tǒng)，采用了華虹的非接觸式IC卡芯片，實現(xiàn)了無錫和上海公共交通卡的城際間互通，這是國內(nèi)首次實現(xiàn)兩地交通卡互通。截止2009年底華虹累計出貨逾2500萬。  

　　這些公交項目成熟的運作經(jīng)驗使華虹在非接觸CPU卡公交應(yīng)用升級中具備更多的優(yōu)勢，從而獲得客戶的信任。